1904-2010烏溪河道地形變遷與人為活動影響之研究
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2013
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臺灣近年來風災頻仍，造成河川中下游洪水災害嚴重，政府部門也開始出現對河道管理的新思維，因此了解河道長期變化趨勢，以及受自然變動與人為干擾影響為重要之議題，因此本研究以GIS平台整合各式圖資，以中部主要河流烏溪(大肚溪)主流為研究區(全長53公里)，探討烏溪百年時距之河道地形變遷，具體目標為：判釋烏溪於20世紀初人為大幅整治前的河道地形特性，20世紀中後期河道地形的變遷，並嘗試解釋各時期自然與人為因子的影響。本研究所採用的圖資，除了歷史地圖、1940年代老航照、近期航空照片、正射影像與高精度DTM等，還包括前人鮮見使用之1/2500河道地形圖，日治治水圖資，八七水災航照與災害地圖，除了判釋河道平面型態，以操作型定義判釋活動河道範圍，量化寬度、深度等形態變化，而可進一步結合水文資料、河道實測資料等，討論影響河道地形變遷的自然與人為因素。
本研究利用大比例尺河道地形圖細部的高程資訊，參考Brierley and Fryirs (2005)多重尺度之河流分類架構，可將20世紀初期的烏溪主流區分為七個河段，烏溪橋(草屯)以上之中游河谷平原為部分受限河段，下游台中盆地沖積扇與海岸平原為未受限河段，辮狀河段比例高達50%，反映高能量底載搬運之河流系統，地景間之縱向連結性高。下游大肚與八卦台地間受長期構造活動影響，使河寬狹窄呈順直型態，提升河流地景配置之複雜性。
20世紀初期(1904-1940)為近自然河道時期，受氣候交替(極端洪水出現頻率與規模)影響較大，未受限之河段於洪水期時側向連結增強，側蝕、改道作用限制人類開發，平靜期時河寬大幅縮減(平均500-1000公尺)，河道穩定，人為開墾大量擴張、使用強度提高。人為整治初期(1940年後)下游大規模築堤，改變河道邊界特性，使未受限河段束縮(海岸平原約300公尺，沖積扇河段約1000公尺)，河道平面型態改變，但河道高程不變，暗示整治初期河道仍維持穩定。當整治後期(1970年後)上游流量減少，人為採砂活動出現，下游各河段普遍下切(2-4公尺，最大量為沖積扇扇端6-8公尺)；中游河段寬度縮減，人為進入河道開發與築堤。1999年震後上盤抬升之後下切調整，受沙源供給增多與攔河堰影響局部之調整量。
研究區百年間最大之八七水災事件(1959年)之影響，當極端事件超過當時堤防設計標準(當時為50年洪水頻率設計)，洪水破堤與溢淹的位置仍以未築堤前之側向連結性高的未受限河段為主。而人為築堤改變河道自然特性，洪水分布轉移，使早期較安全區域提高洪水風險。中游部分受限河段於近自然時期河道範圍內之開發皆為嚴重受災區。
烏溪近百年河川地的人為開發歷程顯示人民與政府於極端事件較少之平靜期積極開發河川新生地(如日治中期與1960-1990年間) ，可能忽略自然河道需要調整的「緩衝空間」。於極端事件頻率提高時期(如日治後期與1990年後)，只能以堤防來對抗河流以保護土地。因應未來可能極端氣候下之河川管理，在一百年前仍屬自然河道範圍的河川新生地，土地利用強度宜盡量降低，仍需注意自然地景配置下側向連結性高之敏感河段與歷史災害敏感區，並監測人為干擾後河道之長期回應。而尚未築堤之河段若欲劃設河川區域，宜參考早期少有人為干預的自然河道範圍，才能以較有效率的方式達到最佳的管理。
Description
Keywords
烏溪, 河流階層分類, 河道變遷, 河道形態, 地景連結性, 八七水災, wu river, river hierarchical classification, channel change, channel morphology, landscape connectivity, 87flood